JPS63148B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は易溶融性金属からなる環状継手とガラ
スろうとを併用したガラス接合方法に関する。

金属やセラミクスなどからなる導管類を銀ろう
などの金属ろうで接合する代りに、これより安価
で作業性の優れたガラスろうによる接合を試みた
ところ、種々の問題があることが判明した。たと
えば、１対の被接合部材間を環状継手で橋絡し、
被接合部材外面と継手内面との間にガラスろう層
を形成し、ガラスろうを介して継手で接合した場
合、ガラスろう層が厚いと、ガラスろう自体が脆
いため、接着力が大幅に低下してしまう。しか
し、実際にこの種の導管接続を冷蔵庫などの導管
接続に適用した場合、導管の寸法規格のため、導
管と継手との間隙が大きくなつて、ガラスろう層
の厚さが厚くなり、0.1mm以上の厚さになる場合
がある。このような場合には、接着強度が低下す
るばかりか、ガラスろうが流失したり、ガラスろ
うの不足からリークしたりするものが発生する不
都合がある。

本発明はこのような従来技術の欠点を除くため
になされたもので、易溶融性金属からなる環状継
手とガラスろうとを併用し、両者を被接合部材の
接合予定部表面で溶融させることにより、ガラス
ろう層の厚さを充分薄くでき、しかも再形成され
た継手によるガラスろう層の締め付けも期待でき
るので、強固で気密性の優れた接合が得られるガ
ラス接合方法を提供するものである。

以下、本発明の詳細を下記の各実施例によつて
説明する。第１図ないし第３図は第１の実施例を
工程順に示す。１，２は軟鋼製管形をなす１対の
被接合部材、３はこれら被接合部材１，２を接続
する易溶融性金属たとえばアルミニウムからなる
環状継手である。そして、継手３の内径は被接合
部材１，２の接合予定部１ａ，２ａが容易に挿入
できる程度になつている。

まず、第１図示のように、被接合部材１，２の
接合予定部１ａ，１ｂにペースト状ガラスろう
４，４たとえばPbO−B₂O₃−ZnO系ガラス（軟
化点380℃）の粉末を主体とするペーストを塗布
する。そして、第２図示のように、継手３の両端
から接合予定部１ａ，２ａを挿入する。そして、
バーナ５で継手３を加熱すると、ガラスろう４の
有機物が除去され、ガラスろう４が溶融し、これ
と前後して継手３も溶融する。すると、継手３の
アルミニウムは凝集力のため厚い膜状をなして溶
融ガラス上に残留し、かつ溶融ガラスは溶融アル
ミニウム膜のため凝集力に打ち勝つて極めて薄い
層状になつて接合予定部１ａ，２ａ表面に溶着
し、余分のガラスろうは流失する。そこで、冷却
すると、第３図および第４図に示すように、アル
ミニウムおよびガラスろうが固化する。このと
き、アルミニウムは新しい環状継手６に再形成さ
れ、ガラスろう４はこの継手６と接合予定部１
ａ，２ａとの間に極めて薄いガラスろう層７を形
成する。そして、さらに常温まで冷却する過程に
おいて、継手６の収縮の結果、ガラスろう層７に
強い締め付け応力が発生し、歪み強化される。

このように、本例方法においては、最初の環状
継手３がいつたん溶融して新しい継手６を再構成
するので、最初の継手３はペースト状ガラスろう
４を塗布した接合予定部１ａ，２ａが容易に挿入
できるよう、充分な余裕をもつて設計することが
できる。しかも、得られた接合構体はガラスろう
層７が極めて薄く、たとえば数μの厚さにするこ
とができ、極めて強い接着力が得られ、またガラ
スろう層７に欠けが生ずることもないので気密性
が優れ、さらにガラスろう層７は新しい継手６に
よつて締めつけられているので、熱衝撃にも強い
利点がある。

第５図に第２の実施例を示す。このものはアル
ミニウム製環状継手１３に固形のガラスろう１８
を供給するための透孔１９を設けたものである。
まず、継手１３の両端から軟鋼製管形被接合部材
１１，１２の接合予定部１１ａ，１２ａを挿入
し、バーナ１５で継手１３を加熱する。そして、
継手１３が溶融しない程度の温度において、透孔
１９から棒状ガラスろう１８を挿入し、溶融させ
る。すると、ガラスろう１８は溶融して接合予定
部１１ａ，１２ａと継手１３との間隙に侵入して
充満する。そこで、さらに加熱して、継手１３が
溶融したがバーナ１５を去り冷却する。すると、
第３図示の第１の実施例と同様両接合予定部１１
ａ，１２ａがガラスろう層を介して再形成された
継手によつて接合される。そして、本実施例にお
いても接合が強固で気密性に優れ、しかも耐熱衝
撃性にも優れている。

つぎに、第３の実施例を第６図および第７図に
示す。このものは第１の被接合部材２１を軟鋼管
とし、第２の被接合部材２２をこれと同径のアル
ミニウム管とし、さらにこの第２の被接合部材２
２の端部を拡径して環状継手２３に一体形成した
ものである。まず、第６図示のように、第１の被
接合部材２１の接合予定部２１ａにペースト状ガ
ラスろう２４を塗布して継手２３を挿入し、バー
ナ２５で加熱して継手２３およびガラスろう２４
を溶融させる。そして、冷却すれば、第７図示の
ように、両被接合部材２１，２２はガラスろう層
２７を介して再形成された継手２６で接合され
る。この場合、上述のバーナ２５による加熱に際
し、継手２３の先端から順次加熱するようにすれ
ば、第２の被接合部材２２を損傷することなく接
合できる。この実施例においても上述した第１実
施例と同様な効果がある。

本発明において、被接合部材は上述の軟鋼のほ
か、他の金属でもよく、また、セラミツクスがサ
ーメツトなどでもよく、また形状は管に限らず無
空棒でもよい。さらに、環状継手は溶融しやすい
金属、たとえば、銅、アルミニウム、鉛、錫、亜
鉛あるいはそれらの合金などでもよく、さらに被
接合部材と同質の金属でも易溶融性であればよ
い。さらに、ガラスろうは前述のペーストや棒あ
るいは粉末のほか、接合予定部を溶融ガラスろう
に浸漬して引き上げ、接合予定部表面に泡のな
い、きれいなガラス層を形成してもよく、あるい
は接合予定部ではなく、継手内面にペースト状ガ
ラスろうを塗布してもよい。いずれにしても、継
手が溶融する前にガラスろうが接合予定部と継手
との間隙に存在することが必要である。また、接
合時の加熱はバーナに限らず、赤外線炉やレーザ
光でもよく、また、これらを併用することもでき
る。

このように本発明の第１は、接合予定部をガラ
スろうを介して易溶融性金属からなる環状継手に
嵌装し、加熱してガラスろうおよび継手を溶融さ
せてから冷却して、接合ガラスろう層およびこの
層を覆う新たな継手を再形成するので、最初の継
ぎ手の内径を充分な余裕をもつて大きく形成する
ことができ、しかも得られた接合棒体はガラスろ
う層を極めて薄くすることができ、接着強度が高
く、気密性に優れ、熱衝撃にも強いガラス接合方
法を提供できる。

さらに、本発明の第２は、接合予定部を易溶融
性金属からなる環状継手に嵌装し、加熱しながら
ガラスろうを接合予定部と継手との間隙に供給
し、さらに加熱してガラスろうおよび継手を溶融
させてから冷却し、接合ガラスろう層およびこの
層を覆う新たな継手を再形成するので、第１の発
明と同様な利点を有するガラス接合方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明のガラス接合方法
の第１の実施例を工程順に示す説明図、第４図は
第３図の鎖線枠内を拡大して示す説明図、第５図
は第２の実施例の説明図、第６図および第７図は
第３の実施例を工程順に示す説明図である。 １，２，１１，１２，２１，２２……被接合部
材、１ａ，２ａ，１１ａ，１２ａ，２１ａ，２２
ａ……接合予定部、３，１３，２３……継手、
４，１４，１８，２４……ガラスろう、６，２６
……再形成された継手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組をなす被接合部材のそれぞれの接合予定部
   をガラスろうを介して易溶融性金属からなる環状
   継手に嵌装し、加熱して上記ガラスろうおよび上
   記継手を溶融させてから冷却して、上記組をなす
   部材の接合予定部相互を上記ガラスろう層を介し
   て再形成されてなる継手によつて接合したことを
   特徴とするガラス接合方法。 ２ 組をなす被接合部材のそれぞれの接合予定部
   を易溶融性金属からなる環状継手に嵌装し、加熱
   しながらガラスろうを上記接合予定部と上記継手
   との間隙に供給し、さらに加熱して上記ガラスろ
   うおよび上記継手を溶融させてから冷却して、上
   記組をなす部材の接合予定部相互を上記ガラスろ
   う層を介して再形成されてなる継手によつて接合
   したことを特徴とするガラス接合方法。